Представьте, что на предприятии вышел из строя важный станок, детали к которому уже не производятся. Или эти детали нельзя купить, например, из-за санкций. Также могут отсутствовать рабочие чертежи для производства деталей. Чтобы преодолеть эти препятствия, инженеры используют метод реверс-инжиниринга (обратное проектирование).
Данный процесс включает в себя тщательный анализ продукта, что необходимо для понимания особенностей конструкции и функций объекта. Для этого необходимо разобрать объект реверс-инжиниринга, изучить его компоненты, химический состав материалов и понять принципы работы. Конечная цель — воссоздать и/или усовершенствовать продукт.
Реверс-инжиниринг часто требует измерения размеров физических объектов. Процесс измерения с использованием линеек, микрометров, рулеток, штангенциркулей, угломеров и других традиционных инструментов занимает много времени и не всегда удобен. Здесь на помощь приходит технология 3D-сканирования — бесконтактного анализа физического объекта для сбора данных о его размерах и форме с использованием световых или лазерных лучей.
Преимущества 3D-сканирования при реверс-инжиниринге
Оптические и лазерные сканеры используют лучи для определения сложной трехмерной формы и пространственных данных объекта. Некоторые комбинированные лазерно-оптические системы способны определять цвета и текстуры изделий. 3D-сканирование предоставляет множество преимуществ для специалистов, занимающихся реверс-инжинирингом:
- Простота измерения геометрически сложных объектов. 3D-сканеры способны измерять тысячи и даже миллионы точек поверхности за секунду. Эта уникальная способность позволяет собирать данные о геометрии сложных деталей с высокой точностью.
- Скорость сбора данных. 3D-сканеры быстро получают большие объемы трехмерных данных, что значительно уменьшает время измерений. Таким образом, процесс обратного проектирования объекта сокращается, что позволяет производителям быстрее приступить к изготовлению.
- Цифровые выходные данные. Производителям, которые хотят провести реинжиниринг продукта или детали, необходима точная 3D-модель. В результате 3D-сканирования получают цифровое трехмерное изображение (3D-скан, облако точек), которое можно преобразовать в параметрическую CAD-модель.
- Удобство применения. 3D-сканеры портативны, что дает возможность проводить исследования не только в условиях лаборатории, но и на производстве и даже в полевых условиях.
- Безопасные, бесконтактные измерения. 3D-сканирование не наносит ущерба исследуемым объектам, не повреждает их поверхность.
Место 3D-сканирования в рабочем процессе
Процесс реверс-инжиниринга представляет собой сложную последовательность этапов. Рассмотрим их подробнее.
- Подготовка проекта. Вначале инженеры определяют задачи обратного проектирования, выбирают подходящий 3D-сканер и задают необходимые параметры.
- Подготовка объекта. Этот этап может включать полную или частичную разборку объекта, его очистку, использование специальных средств для устранения отражений и размещение светоотражающих маркеров.
- 3D-сканирование. Оператор проводит сканирование объекта, собирая трехмерные координаты миллионов точек.
- Обработка скана. Полученный файл после сканирования представляет собой облако точек — цифровое изображение формы объекта. Точки могут быть объединены в треугольники, создавая полигональную сетку. Для подготовки скана к преобразованию в CAD-модель требуется его уточнение, удаление возможных помех и заполнение пробелов.
- Создание CAD-модели. Полигональную сетку импортируют в программное обеспечение для обратного проектирования с целью разработки параметризованной твердотельной 3D-модели.
- Редактирование, оптимизация. Изменение размеров, сглаживание поверхностей и другие корректировки для приведения CAD-модели к необходимому стандарту.
- Финальная проверка. Сопоставление созданной CAD-модели с реальным объектом. Подтверждение качества цифровой модели и ее соответствия требованиям проекта по обратному проектированию.
Итоги
Лазерное 3D-сканирование значительно упрощает сбор данных о размерах и форме объектов в процессе реверс-инжиниринга. Этот метод позволяет быстро и точно проводить измерения в различных рабочих условиях. Полученные цифровые данные могут быть редактированы и обработаны с использованием инженерного программного обеспечения для создания параметризованных CAD-моделей.
Инжиниринговая компания «Комплекс КАД» использует в своей работе лазерные и оптические сканеры — Scanform L5 и RangeVision PRO. Мы предоставляем услуги по измерениям с использованием этого оборудования как самостоятельно, так и в рамках проектов по реверс-инжинирингу.
Заявки на услуги мобильной измерительной лаборатории «Комплекс КАД» можно размещать здесь:
https://complexcad.ru/#modal-project
Получить консультацию можно по ☎ +7 (495) 127-72-03
С уважением, команда "Комплекс КАД"
